(国网山西省电力公司运城供电公司 山西省 044000)
摘要:量子通信技术在近年来取得突破性进展,在安全传输方面的特性使得其成为通信技术领域的重要技术,在国内外官方机构的交流以及通信中得到了广泛应用和发展。电力通信作为通信中的重点领域,对于新技术的需求较高,在电力通信技术基础上的量子通信技术应用研究能够为这种新的通信技术更好应用在电力通信领域提供重要的支撑。笔者在量子通信技术理论研究的基础上对该技术在电力通信技术中的应用情况进行分析,探索实现量子通信技术深化应用的有效路径。
关键词:量子通信技术;电力通信;数据传输
引言
量子通信技术是力学和经典通信的相合产物,可以有效的提高我国科学技术水平,促进电子行业快速发展。量子通信技术在电力通信系统中建立了通信专网,只有这样才能保证电子通信在使用过程中的安全性。由于电力通信数据具有一定的特殊要求,只有使用量子通信技术才能满足其需求,从而促进我国电子行业与电力行业的快速发展。
1量子通信技术概述
量子通信技术可以有效的将一些量子态进行传递,同时还能完成量子密集编码、量子隐形传态、量子密钥分发工作。其中的量子密集编码主要通过一些计算机设备进行;量子密钥分发,量子态在传输过程中可以由光纤和自由空间接收,等到原有的量子态消失之后可以将其再其他地方重新,只有这样才能从根本上将量子态的光子本身得到保障。量子通信技术可以有效的将量子密钥分发进行合理分配,并为其设置对应的保密通信。量子密钥分发在使用过程中可以有效的负责量子的产生与分发,并为其设置对应的量子密钥,从而保证在一些数据传输时以密文的形式进行传输,在一些必要时还需要将数据信息通过静电的信息道进行传输。在量子隐形传态中,可以将数据信息同通过经典通信道传递出来,并将原有的数据信息与量子信息相结合,只有这样才能从跟不上实现量子隐形传态。量子通信技术在使用过程中不仅仅有在线窃听检测功能还有较高的保密功能。但是量子通信技术并不能打破传统的经典通信速率与干扰性能,这需要国内外专业技术人员加强对量子通讯技术的研究,才能为其添加更加多样化的使用功能。
2量子通信技术在电力通信方面的应用
2.1量子通信技术在异地备份数据加密传输方面的应用
我国电力能源资源分配的不均使得建设电力资源的调度系统十分必要,同时建设不确定性事件尤其是重大灾难事件的预防和储备体系也成为当下电力企业需要重点关注的内容。基于此,一些电网公司相继建立了异地数据容灾中心,来实现能源的有效、及时调度。而在这种数据中心的建设和功能发挥过程中,量子通信技术的应用极大保证了数据传输的准确性和安全性,真正保障了数据保密传输工作的开展。从某种意义上说,量子技术在通信方面的保密性和安全性与传统的基于复杂的算法的安全性存在本质的区别,主要是由于其自身的特殊属性而形成的天然特征和优势,这也为电力通信技术研究和实现以及异地备份数据在传输过程中的安全保障提供了支撑。借助量子密钥分发链路,可以实现主数据中心和备数据中心之间密钥的合理分发和交换,从而搭建高效、安全的异地数据备份传输通道。
2.2提升电力企业网络通信的安全层级
信息技术的快速发展虽然为电力企业的发展提供了重要的技术支撑,企业也逐渐采用信息化的管理手段来管理日常运营活动,但是计算机病毒的长期存在严重威胁着企业信息的安全。2017年上半年出现的勒索病毒造成一些企业的信息遭受攻击,企业利益受到威胁,同时也造成了恐慌。在这样的情况下,如何保障电力企业海量信息的安全就成为一件十分重要的事情。一旦企业的电脑遭受攻击,可能会引起整个电力行业系统的瘫痪,影响国家和社会的正常运转。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆量子通信技术在通信距离和多用户量子通信技术方面的突破为电力企业和国家电网的数据安全传输提供了重要的保护,任意两用户间可以在网络上实现量子密钥的加密通信,保障电力企业各项工作和职能的安全开展与实现。
2.3搭建加密量子交换网络平台
除了常规的网络信息传输途径以外,一些重要的信息也会通过电话的方式来传输,尤其是一些生产指令的上传下达,这也使得保障电力企业电话通信技术的安全性成为一项重要的工作。量子交换机对传统通信网络的控制以及对量子交换网络的控制能够为电力企业构建高安全性的量子交换网络平台,发挥其在防止信息窃听等方面的优势。而近年来我国量子交换机的研究为这种加密量子交换网络平台的实现提供了重要的技术支撑。例如,阎毅基于量子通信系统的相关理论与实践,提出了一种基于光开关的量子交换器,这种交换器主要由交换模块、控制模块和输入输出模块组成,通过在量子通信网络的信源与信宿之间建立光子链路,来为通信双方提供量子信道,同时通过搭建量子交换平台,用微弱的光源来对该平台进行测试,从而为量子通信网络提供了一些可以使用的节点。这种基于量子交换网络平台的技术在某种程度上打破了电力企业通信方面的限制,为企业信息的安全、灵活传输提供了可能。
3量子通信技术在电力通信中的应用前景
3.1构建量子加密异地备份数据传输链路
随着社会不断的发展,我国电网规模的不断扩大,电力企业由传统的发展模式转变成全新的信息化发展模式,但是在实际发展过程中常常会面临着一些安全风险问题,这对电力企业的发展来说造成了很大的影响。直到量子通信技术的出现才有效的改变了这一现状,保证了电力系统在使用过程中的安全性,从而促进我国电力企业快速发展。现阶段,国网省公司已经开展了全新的调度系统和信息容灾体系的建设,并相继形成了全新的数据易灾中心,只有这样才能保证数据信息在传输过程中具有较高的准确性。
3.2构建核心加密通信网
电力企业在发展过程中,电脑的数据信息常常会被一些黑客、病毒攻击,从而导致整个用电行业的瘫痪,造成社会大面积的混乱。传统的防火墙和信息过滤技术已经跟不上社会发展的脚步,不能解决一些黑客、病毒等问题,只有通过量子通信技术建立对应的加密通信网,并在网络上任意两个用户之间实现量子通信技术的加密通信网,只有这样才能保证电力企业的营销、市场、办公等业务的安全。
3.3构建对点对量子加密保护通道
对于电通信方面的保护工作,需要采用光纤、复用2M的通道方式进行,只有这样才能保证数据信息在传递过程中的实效性,但是却不能保证数据具有较高的安全性。随着社会不断的发展,量子通信技术也发生了巨大的改变,一些两点之间的量子通信技术慢慢的走向成熟化,通信距离也在逐渐扩大,并为光量子进行保护,从而跟上保障了电力通信相关数据信息的安全性。
3.4应急量子通信
如果发生自然灾害,电力通信电等设备受到损害时,电力通信网络就会进入瘫痪阶段,如工作人员不能及时进行维修,从而造成大面积的网络瘫痪。现阶段,量子隐形传态技术已经得到了快速发展,并在各个领域中得到了广泛的应用。利用该技术还可以有效的建立一项全新的量子卫星通信系统,保证电力通信方面的使用安全。
结束语
电力系统通信网络及其信息安全问题关系着电力企业的安全生产与经济效益。目前,电力行业在网络与信息安全的基础支撑技术方面还存在一定的局限性,未来所面临的安全风险不可预知。探索量子保密通信技术在电力系统通信安全方面的应用是一项非常有意义的前瞻性工作,对形成高安全性、高效率、稳定可靠的电力信息通信系统,促进管理一体化、简单化大尺度的新一代电力信息通信体系意义重大。
参考文献:
[1]吴华,王向斌,潘建伟.量子通信现状与展望[J].中国科学:信息科学,2014,44(3):296-311.
[2]刘刚.量子保密通信系统及组网技术研究[D].西安:西安电子科技大学,2012
[3]苏晓琴,郭光灿.两种典型的量子通信技术[J].广西大学学报(自然科学版),2005,30(1):30-39.
论文作者:刘文俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签:量子论文; 通信技术论文; 电力企业论文; 通信论文; 信息论文; 数据论文; 密钥论文; 《电力设备》2017年第32期论文;